基于DFIG可用无功裕度的风电场无功电压控制方法.docVIP

基于DFIG可用无功裕度的 崔杨1，彭龙1，仲悟之21 （ 1.东北电力大学 电气工程学院 吉林 吉林 132012; 2.中国电力科学研究院，北京市 海淀区 100192 ） 摘要：机组联网运行能力裕度 关键词：风电；无功电压控制；遗传算法 TM761.1 文献标识码：A 文章编号：1001-1390（201）00-0000-00 A control strategy for reactive power and voltage of wind farm reactive power compensation ability Cui Yang1, Peng Long1, Zhong Wuzhi2, Yin Jia’nan1 (1. School of Electrical Engineering, Northeast Dianli University, Jilin132012, Jilin, China. 2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China) Abstract: In order to meet the requirement on voltage of wind farm PCC, as well as reduce the voltage difference at each wind generator end, a control strategy for reactive power that applying genetic algorithm is given in this paper. In time-scale, this strategy calculates reactive power demand of wind farm by monitoring the voltage of PCC, while considering the PV characteristics of wind farm and the reactive power ability of DFIG. In space-size, this strategy determines allocation scheme of each DFIG using genetic algorithm. Simulation shows that the proposed strategy can effectively reduce the voltage difference of each DFIG terminal, while keep the PCC voltage tracking of grid requirement. Keywords: wind farm, reactive power and voltage control, DFIG, genetic algorithm 0 引言 资源禀赋的自然分布所限，电网末端， 目前风电场内大多建立了自动电压控制系统，能够根据电网调度指令控制场内无功补偿设备的出力，满足并网点无功与电压要求[3]，在此方面， 以往风电场无功补偿与电压稳定性分析大多是SVC、STACOM或者有载调压变压器这些本地补偿，随着国内风电场双馈风电机组逐渐取代笼型风电而成为主流机型，近几年国内外对于风电场的无功补偿研究开始双馈风机的无功输出能力以及参与风场无功补偿策略。文献[]建立了双馈异步风力发电机组联网运行的数学模型。[8]把双馈风机的无功能力作为。从文献[]可以得出结论，单靠双馈型风机作为风场的无功源完全有能力满足电压要求。 上述研究的控制目标多为稳定风电场关键节点电压和降低场内网络损耗，对各机组机端电压的均衡性考虑较少。而对大规模连锁脱网事故进行分析可以看出，各机组机端电压差异较大，导致机端保护动作不一致是事故主要原因[12]。所以，风电场无功补偿要满足并网点电压要求的同时，有必要降低各机组机端电压差异。 本文提出一种风电场内无功电压调控的新方法， 双馈风电场无功-电压特性分析 风电场并网运行时，并网点母线电压随风速变化而波动，其波动特性并不随有功出力的变化而单调变化。可见双馈型风机采用传统恒功率运行模式不能满足系统要求。图1为某装机容量为49.5MW的风电场并网母线电压随风场有功出力的变化情况。由图1可以看出，即使处于高风速时，并网点电压有回落，却仍有越限风险，因此风机采用传统的恒功率因数运行模式不能较好满足系统电压要求，分析无功需求需要考虑风速从最小到最大的所有情况。 图1 风电场PV曲线 Fig.1 PV